问题: 求一个一位数组(N个元素)中最长递增子序列的长度。
例如: 在序列1,-1, 2,-3, 4,-5, 6,-7中,最长递增子序列为1,2,4,6.
解法一: 假设在目标数组array[]的前i个元素中,以array[i]为结尾的最长递增子序列的长度为LIS[i]。那么
LIS[i + 1] = max{1, LIS[k] + 1}, array[i + 1] > array[k], for any k <= i;
解法二: 解法一每次求LIS[i + 1],需要遍历LIS[0…i],时间复杂度为O(N*N)。如果LIS[]是排好序的,可以用二分搜索使复杂度降到O(N*logN)。
LIS[i]保存长度为i + 1的最长递归子序列的最大值(序列最后的一个值)的最小值。
C++实现:
#include <iostream>
using namespace std;
int longestIncresingSubsequence1(int array[], int n)
{
int ret = 1;
int *LIS = new int[n];
for (int i = 0; i < n; ++i)
{
LIS[i] = 1;
for (int j = 0; j < i; ++j)
{
if (array[i] > array[j] && LIS[j] + 1 > LIS[i])
{
LIS[i] = LIS[j] + 1;
}
}
}
for (int i = 0; i < n; ++i)
ret = (ret < LIS[i]) ? LIS[i] : ret;
delete []LIS;
return ret;
}
int longestIncresingSubsequence2(int array[], int n)
{
int *LIS = new int[n];
LIS[0] = array[0];
int nMaxLIS = 0;
for (int i = 1; i < n; ++i)
{
int m;
int l = 0, r = nMaxLIS;
while (l <= r)
{
m = (l + r) / 2;
if (array[i] < LIS[m])
r = m - 1;
else if (array[i] > LIS[m])
l = m + 1;
else
break;
}
if (array[i] == LIS[m])
continue;
if (m == nMaxLIS)
{
if (array[i] > LIS[m])
{
nMaxLIS++;
LIS[nMaxLIS] = array[i];
}
else if (array[i] < LIS[m])
{
LIS[m] = array[i];
}
}
else if (array[i] < LIS[m])
LIS[m] = array[i];
else if (array[i] > LIS[m] && array[i] < LIS[m + 1])
{
LIS[m + 1] = array[i];
}
}
delete []LIS;
return nMaxLIS + 1;
}
int main()
{
int Seq[8] = {1, -1, 2, -3, 4, -5, 6, -7};
cout << longestIncresingSubsequence1(Seq, 8) << endl;
cout << longestIncresingSubsequence2(Seq, 8) << endl;
}